JP2003103649A - フレキシブル製造システムによるタイヤ製造方法 - Google Patents

フレキシブル製造システムによるタイヤ製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のタイヤカーカスを同時に組み立てる方
法を提供する。 【解決手段】 複数のタイヤカーカスを同時に組み立て
る方法が、各ワークステーションが、ワークステーショ
ンを通って延びる作業軸に沿った所定の位置にある一連
のワークステーション(112)を確立するステップ
と、切り離されたタイヤ組立てドラム(108)を、ワ
ークステーションを通って延びる作業軸(124)に沿
って前進させるステップと、前記タイヤ組立てドラムを
動作させる、前記各ワークステーションにある取入れサ
ーバ(126)に、前記タイヤ組立てドラムを結合する
ステップと、前記ワークステーションの各々において前
記タイヤ組立てドラムに1つまたは2つ以上のタイヤ要
素を取り付けるステップとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動タイヤ製造機
械に関し、具体的には、組立経路に沿って配置された複
数のワーキングステーションを有する組立経路に沿って
移動する複数のタイヤ組立てドラムで複数のタイヤを同
時に組み立てる方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】乗物用のタイヤ、たとえば自動車用のタ
イヤを製造する際、いくつかの異なる要素を連続的に組
み立てることによって、まずいわゆるカーカスの製造が
行われることが公知である。
【0003】言い換えれば、生産範囲に含まれる様々な
カーカスタイプは、カーカス上に様々な付属要素が存在
するかどうかと、付属要素自体の形状とに応じて互いに
区別することができる。
【0004】一例を挙げると、チューブレスタイヤ用の
カーカス、すなわち、使用時にインナーチューブが存在
する必要のないタイヤを作製する際、主要な要素には、
いわゆるインナーライナ、すなわち弾性の不通気性材料
の層と、カーカスプライと、一般にビードコアと呼ば
れ、周りにカーカスプライの両端が折り畳まれる一対の
環状金属要素と、弾性材料で作られており、カーカス上
の、横方向に互いに向かい合う位置に延びる一対の側壁
とが含まれると考えることができる。付属要素には、1
つまたは2つ以上の他のカーカスプライと、ビードコア
(チェーファーストリップ)の周りの折り返された領域
でカーカスプライを覆う1つまたは2つ以上の補強バン
ドなどを含めてよい。
【0005】米国特許第5,554,242号で開示さ
れたように、従来技術では、第1段階タイヤ組立てドラ
ムと第2段階タイヤ組立てドラムを組み合わせた2段階
のタイヤ組立てが、一列に配置されると共に互いにずら
して配置された組立てドラムと共に公知であり、かつ確
立されている。さらに、バンド組立て装置が第1段階組
立てドラムに整列する、第1段階位置と第2段階位置と
の間で、ドラムを1回旋回させる2段階のタイヤ組立て
を用いることも公知である。このシステムの場合、個々
のブレーカアプリケーションおよびシングルピーストレ
ッドゴムが第2段階で取り付けられ、一方、エイペック
スチェーファーやショルダウェッジなどの要素は第1段
階で取り付けられる。上記の要素は、別々の工程で作ら
れ、2段組立てプロセスの必要の応じて使用できるよう
に格納される。
【0006】個々の段階で、2段組立て工程は各種の構
成要素に対するサーバを用いているが、個別の2か所に
対して広い作業領域が必要であると言う問題と、適切な
ステーションですべての構成要素を一緒にすると同時
に、個々の作用を調和させる必要がある。その結果、構
成要素はしばしば貯蔵され、老化を受け、例えば、個々
に取り付けた構成要素を処理する際に、その粘着性を失
うことがある。タイヤ部分組立てを或る段から次の段へ
移動させるのは、第1段階及び第2段階のドラム上のタ
イヤに構成要素を配置する際に作業者を補助するのに機
械的なサーバを使用したとしても、高度に労働集約的な
作業である。その結果、その作業は費用がかかる。
【0007】米国特許第5,354,404号には、組
立てが自動的に行われ、必要な床面積が小さい2段階プ
ロセスによってグリーンタイヤを組み立てるシステムが
開示されている。このシステムは床面積の問題を解決し
たが、その生産量には依然として限度がある。
【0008】従来技術では、米国特許第2,319,6
43号で開示されたように、各ステーションでチャック
にかけられた複数の組立てドラムを有するラインでタイ
ヤを製造することが公知である。
【0009】さらに、米国特許第1,818,955号
で開示されたように、「一列すなわち直列に配置され
た」複数の組立てドラムを有するラインでタイヤを製造
することができ、「コアをある装置から次の装置に並進
させる連結手段が設けられる」。各タイヤコアが連結さ
れるため、様々なサイズのタイヤ構造に対処するように
マシンを変更することはできない。
【0010】米国特許第3,389,032号にも、互
いに結合されている多数の組立てドラムを使用するシス
テムが開示されている。
【0011】更に、米国特許第5,354,404号に
記載のように、「一列すなわち直列に配置された」複数
の組立てドラムを有するラインでタイヤを製造し、「コ
アをある装置から次の装置に並進させる連結手段が設け
られる」別のシステムが例示されている。
【0012】現在の生産プロセスにおいて、様々な要素
の組立ては、実行すべき製造プロセスによる厳密な作業
順序に従って移動させられる複数の組立てドラムを含む
自動化された工場で行われる。たとえば、米国特許第
5,411,626号で開示されたように、このような
工場は、各ワークステーションが、その前部に運ばれる
組立てドラム上への所定の要素の取付けを行う、互いに
隣り合わせて連続的に配設された複数のワークステーシ
ョンで構成することができる。
【0013】EP第0105048号には、コンベアを
使用して複数のタイヤ組立てドラムを複数のアプリケー
タステーションに輸送するタイヤ組立て手段が開示され
ておいる。この場合、タイヤ組立てドラムがコンベアを
完全に横断したときに、様々なアプリケータステーショ
ンにあるタイヤ組立てドラムに、タイヤを製造するよう
に様々な要素が取り付けられ、タイヤ組立てドラムは、
コンベアおよびアプリケータステーションに対して斜め
に維持されている。
【0014】特に、生産中のカーカスタイプとは無関係
に常に動作する、主要な要素を取り付けることを目的と
した一次ワークステーションが設けられている。様々な
一次ワークステーションと交互に、必要に応じて付属要
素を取り付けることを目的とした1つまたは2つ以上の
補助ワークステーションが配置されている。これらの補
助ワークステーションの作動状態および非作動状態は、
製造中のカーカスタイプに依存する。これらの従来技術
の製造システムの問題は、組み立てられるタイヤに、現
代の高性能タイヤの要件に対して適切な一様性を持たせ
るのに十分なほど、組立てドラムの位置が正確ではない
ことである。すなわち、組立て経路に沿って移動するタ
イヤ組立てドラムが各作業位置における停止位置に停止
している間、タイヤ組立てドラムの位置をどのようにし
て正確に配置するかに関する教示も示唆もない。さら
に、各組立てドラムを動作させる動力は各ドラムに載せ
て運ばれているようである。このことは、各ドラムが比
較的複雑であり、製造費が比較的高いことを示してい
る。
【0015】適切なタイヤ性能を得るには、大部分の空
気入りタイヤ構造の各要素を、良好なタイヤ一様性が得
られるように組み立てる必要があることは公知である。
たとえば、タイヤの円周に沿って「蛇行する」トレッド
の場合、タイヤが動作させられるとガタツキが起こる。
たとえば、一方に傾けられたカーカスプライ(タイヤの
一方の側のコードが他方の側のコードよりも長い)で
は、静的不釣合いおよび半径方向力変動を含む様々なタ
イヤ非一様性問題が起こる可能性がある。たとえば、子
午線方向に対称的でない(たとえば、トレッドがビード
間で心合わせされていない)タイヤでは、偶力不釣合
い、横力変動、およびコニシティを含む様々なタイヤ非
一様性問題が起こる可能性がある。したがって、典型的
なタイヤ性能要件を満たすために、タイヤ業界では一般
に、良好な一様性を有するタイヤを作製することにかな
りの努力を払っている。タイヤ一様性は、一様であり、
半径方向、横方向、周方向、および子午線方向に対称的
であり、それによって静的釣合いおよび動的釣合いを含
み、かつロードホイール上に荷重がかかった状態でタイ
ヤを動作させるタイヤ一様性マシンで測定された半径方
向力変動、横力変動、および接線方向力変動も含むタイ
ヤ一様性の受け入れられる測定結果をもたらすタイヤ寸
法および質量分布を意味すると一般に考えられる。
【0016】ある程度のタイヤ非一様性は、組立て後の
製造時に(たとえば、研削によって)および/または使
用時に(タイヤ/車輪組立体のリムに釣合い錘をかける
ことによって)補正することができるが、できるだけタ
イヤ一様性を組み込むことが好ましい(一般にその方が
効率的である)。代表的なタイヤ組立てマシンは、たと
えば、インナーライナや、1つまたは2つ以上のカーカ
スプライや、任意のサイドウォール補強部材およびビー
ドエリアインサート(たとえばエイペックス)や、サイ
ドウォールや、ビードワイヤリング(ビード)を含む連
続する層として各タイヤ要素が周りを覆うタイヤ組立て
ドラムを有する。この層化の後で、カーカスプライ端部
でビードの周りが覆われ、タイヤがドーナツ状に膨らま
され、トレッド/ベルトパッケージが取り付けられる。
通常、タイヤ組立てドラムは工場の床上の固定位置に配
置されており、各要素が所望の精度で配置されるように
固定ドラム上の基準点に位置合わせされたツーリングを
手作業でまたは自動的に使用して様々な要素層が取り付
けられる。ツーリングは一般にタイヤ組立てドラムに固
定されており、ツーリングにはたとえば、タイヤ組立て
ドラムを支持するのと同じフレーム(マシンベース)か
ら延びるアーム上の案内輪が含まれる。
【0017】ここで論じた従来技術には依然として、ラ
ンフラットタイヤのような複雑な構成を有するタイヤ
を、様々な構成のサイズに適合するように容易に変更で
きる単一の製造ライン上で組み立てられるようにする問
題がある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
カーカスを同時に組み立てる方法が開示される。この方
法は、少なくとも3個で最大で10個の一連のワークス
テーションを確立するステップと、少なくとも3つのワ
ークステーションを通って延びる作業軸に沿って、少な
くとも3つの切り離されたタイヤ組立てドラムを前進さ
せるステップと、各ワークステーションにおいてタイヤ
組立てドラムに1つまたは2つ以上のタイヤ要素を取り
付けるステップの各タイヤ組立てステップを含む。次
に、最後のワークステーションにおいて、結果として得
られたグリーンタイヤカーカスが取り外される。最後
に、タイヤ組立てドラムが、グリーンタイヤカーカスが
取り外された後の最後のワークステーションから、第1
のワークステーションに移される。
【0019】さらに、本発明によれば、グリーンタイヤ
カーカスの周りにベルト・トレッドパッケージが配設さ
れ、タイヤカーカスがトレッド・ベルト内に膨らまさ
れ、グリーンタイヤが形成される。
【0020】本発明によれば、タイヤ組立てドラム同士
が互いに切り離され、各ワークステーション間に延びる
直線状の作業軸に沿って独立に前進させられる。切り離
された各タイヤ組立てドラムは、各タイヤ組立てドラム
の回転軸が直線状の作業軸に揃えられたままになるよう
に個々に作業軸に沿って前進させられる。
【0021】本発明によれば、タイヤ組立てドラムが取
り付けられた個々の自己推進装置により、複数の切り離
されたタイヤ組立てドラムを同時に作業軸に沿って各ワ
ークステーション間で前進させることができる。タイヤ
組立てドラムは、各組立てドラムを通る回転軸が一定の
所定の高さおよび位置に維持されると共に作業軸に平行
に揃えられるように、作業軸に沿って前進させられる。
【0022】本発明によれば、タイヤ組立てドラムを動
作させる取入れサーバが各ワークステーションに位置し
ている。取入れサーバは、各組立てドラムを通る回転軸
を一定の所定の高さおよび位置に維持すると共に作業軸
に平行に揃えつつ、組立てドラムに結合される。各ワー
クステーションにある取入れサーバは、通常の引込み位
置から外側に、作業軸を横切って、そのタイヤ組立てド
ラムに結合する位置へ移動する。次に、組立てドラム
は、組立てドラムにタイヤ要素が取り付けられた後で取
入れサーバから結合解除される。次に、各ワークステー
ションにある取入れサーバは、今や結合解除されている
タイヤ組立てドラムが次のワークステーションに前進す
る前に、通常の引込み位置に引き込まれる。
【0023】本発明によれば、各ワークステーションに
あるタイヤ組立てドラムに1つまたは2つ以上のタイヤ
要素を取り付けるステップは、各組立てドラムを通る回
転軸を一定の所定の高さおよび位置に維持すると共に作
業軸に平行に揃えつつタイヤ組立てドラムにタイヤ要素
を取り付けることを含む。これは、組立てドラムにタイ
ヤ要素を取り付ける1つまたは2つ以上の取付けドラム
を各ワークステーションに設けることによって行われ
る。
【0024】取付けドラムは、作業軸から離れた通常の
引込み位置から、各組立てドラムを通る回転軸を一定の
所定の高さおよび位置に維持すると共に作業軸に平行に
揃えつつ組立てドラムにタイヤ要素を取り付けることの
できる位置まで移動させられる。次に、取付けドラム
は、各ワークステーションにおいて、タイヤ組立てドラ
ムを次のワークステーションに前進させる前に、通常の
引込み位置に引き込まれる。
【0025】本発明の好ましい実施形態を詳細に参照す
る。実施形態の例は添付の図面に示されている。各図
は、例示的なものであり、制限的なものではない。本発
明は概してこれらの好ましい実施形態に関連して説明す
るが、本発明の趣旨および範囲をこれらの特定の実施形
態に制限するものではないことを理解されたい。
【0026】図を明確にするために、選択された図面に
おけるある要素は一定の比例に縮小せずに描かれてい
る。本明細書で提示されている断面図は、「スライス」
または「近視眼的」断面図の形であり、図を明確にする
ために、真の断面図では見えるある背景線が省略されて
いる。
【0027】本発明のこの好ましい実施形態の構造、動
作、および利点は、以下の説明を添付の図面と共に検討
したときに明らかになろう。
【0028】
【定義】以下の用語は、本明細書に示される説明全体に
亘って使用される可能性があり、本明細書における他の
説明と矛盾するかまたは他の説明において詳細に記載さ
れていないかぎり、これらの用語には一般に以下の意味
を与えなければならない。
【0029】「エイペックス」(または「ビードエイペ
ックス」)は、ビードコアの半径方向上方およびプライ
と折返しプライとの間に位置する弾性フィラーを指す。
【0030】「軸線方向」および「軸線方向に」は、タ
イヤの回転軸上にあるかまたはタイヤの回転軸に平行な
方向を指す。
【0031】「軸線方向」は、タイヤの回転軸に平行な
方向を指す。
【0032】「ビード」は、通常、ゴム材料に密閉され
たスチールフィラメントのケーブルを有する、環状でほ
ぼ伸長不能な引張り部材を有する、タイヤの部分を指
す。
【0033】「ベルト構造」または「補強ベルト」また
は「ベルトパッケージ」は、トレッドの下に存在し、ビ
ードに固定されておらず、タイヤの赤道面に対して18
度から30度の範囲の左および右のコード角を有する、
織物または不織布の平行なコードの少なくとも2つの環
状の層すなわちプライを指す。
【0034】「ブレーカ」または「タイヤブレーカ」
は、ベルトまたはベルト構造または補強ベルトを指す。
【0035】「カーカス」は、プライ上のベルト構造、
トレッド、アンダートレッドとサイドウォールを除く、
ビード、プライを含み、EMTまたはランフラットタイ
ヤの場合にはさらにくさびインサートサイドウォール補
強部材を含むタイヤ構造を指す。
【0036】「ケーシング」は、トレッドおよびアンダ
ートレッドを除く、カーカス、ベルト構造、サイドウォ
ール、およびタイヤの他のすべての要素を指す。
【0037】「チェーファー」は、リム部品によるタイ
ヤのすりむきを防止するリムフランジ内のビードの周り
の補強材料(ゴムのみ、または織物およびゴム)を指
す。
【0038】「チッパー」は、機能が、ビード領域を補
強し、サイドウォールの半径方向で最も内側の部分を安
定させることである、ビード領域内に位置する織物コー
ドまたはスチールコードの狭いバンドを指す。
【0039】「周方向」は、軸線方向に垂直な環状トレ
ッドの表面の周囲に沿って延びる円形のラインまたは方
向を指すが、半径が、断面図で見たときのトレッドの軸
線方向曲率を定める、互いに隣接する数組の円曲線の方
向を指すこともある。
【0040】「コード」は、プライおよびベルトを補強
する、繊維または金属または織物を含む補強ストランド
の1つを指す。
【0041】「クラウン」または「タイヤクラウン」
は、トレッド、トレッドショルダ、およびサイドウォー
ルのすぐ隣りの部分を指す。
【0042】「EMTタイヤ」は、拡張可動性技術(Ex
tended Mobility Technology)を指し、EMTタイヤ
は、「ランフラット」であるタイヤを指す。「ランフラ
ット」は、タイヤがほとんどないしまったく空気圧を有
さない状態で少なくとも限られた動作を行うように構成
されたタイヤを指す。
【0043】「赤道面」は、タイヤの回転軸線に垂直
で、トレッドの中心、すなわちタイヤのビードの中間点
を通る平面を指す。
【0044】「ゲージ」は、一般に測定値を指し、厚さ
寸法を指すことが少なくない。
【0045】「インナーライナ」は、チューブレスタイ
ヤの内側の表面を形成し、タイヤ内に膨張ガスまたは流
体を含み、エラストマまたは他の材料の層を指す。ハロ
ブチルは不通気性が高い。
【0046】「インサート」は、通常ランフラット型タ
イヤのサイドウォールを補強するのに用いられる三日月
形またはくさび形補強部材を指す。また、トレッドの下
方に位置する弾性非三日月形インサートも指す。「くさ
びインサート」と呼ばれることもある。
【0047】「横方向」は、軸線方向に平行な方向を指
す。
【0048】「子午線方向形状」は、タイヤ軸線を含む
平面に沿って切り取られたタイヤ形状を指す。
【0049】「プライ」は、ゴムを被覆されており半径
方向に展開されるか、そうでなければ互いに平行なコー
ドから成る、コードで補強されたカーカス補強部材
(層)を指す。
【0050】「空気入りタイヤ」は、2つのビードと、
2枚のサイドウォールと、トレッドとを有し、ゴム、化
学薬品、織物およびスチール、または他の材料で作られ
た、概ねドーナツ形(通常開いたトーラス)の積層機械
素子を指す。
【0051】「ショルダ」は、トレッド縁部のすぐ下に
あるサイドウォールの上部を指す。
【0052】「サイドウォール」は、タイヤの、トレッ
ドとビードとの間の部分を指す。
【0053】「タイヤ軸線」は、タイヤがホイールリム
に取り付けられ回転しているときの、タイヤの回転軸線
を指す。
【0054】「トレッドキャップ」は、トレッドと、ト
レッドパターンが成形されるトレッドの下にある材料と
を指す。
【0055】「折返し端部」は、カーカスプライの、プ
ライが周りを覆うビードから上向きに(すなわち、半径
方向外側に)折り返される部分を指す。
【0056】
【発明の実施の形態】図1に示されているように、第1
段階タイヤ組立てシステム102と、第2段階組立てシ
ステム106とを含むフレキシブル自動タイヤ組立てシ
ステム100が開示される。以下に詳しく説明するよう
に、タイヤカーカスは、複数のタイヤ組立てドラム10
8a、108b、108c、108d、108e(集合
的に「108」と呼ぶ)が第1段階タイヤ組立てシステ
ム102を通過するときに各タイヤ組立てドラム上で組
み立てられる。各タイヤ組立てドラム108上でタイヤ
カーカスが組み立てられるのと同時に、トレッドで覆わ
れたベルトパッケージが第2段階組立てマシン106で
組み立てられる。移送装置(図示せず)は、第1段階組
立てシステム102内のタイヤ組立てドラム108から
全部組み立てた各タイヤカーカスを取り外し、その全部
組み立てたタイヤカーカスを整形ターレット104に移
動する。次いで、整形ターレットは矢印105で示すよ
うに次の位置に移動され、別の移送リング(図示せず)
が整形ターレット104の上に既にあるグリーンタイヤ
カーカス上に完成したベルトパッケージを移動する。次
に、グリーンタイヤをベルト・トレッドパッケージ内に
膨らませてグリーンタイヤを形成する。グリーンタイヤ
を整形ターレット104から取り外し、通常は、コンベ
ヤー(図示せず)によって成型に送られる。
【0057】本発明のフレキシブル自動タイヤ組立てシ
ステム100によって実現されるいくつかの利点は、前
記した従来のシステムの問題及び限界を克服するもので
ある。第1に、タイヤ組立てシステム100は、組立て
中のタイヤの複雑さに応じてより多いかまたはより少な
いワークステーションを含むように容易にかつ高速に修
正することができる。さらに、タイヤ組立てドラムの構
成および数は、様々なサイズおよび構成のタイヤの組立
てに対処するように変更することができる。さらに、組
立てドラムに材料を取り付けるドラムは、組立て中のタ
イヤの特定の構成に応じて様々なサイズの材料に対処す
るように容易に修正することができる。これらおよび他
の改良について以下に詳しく説明する。
【0058】図1に示されているように、第1段階組立
てシステム102には、各ワークステーションでタイヤ
組立てドラム108上に1つまたは2つ以上のタイヤ要
素を取り付ける、ステーション112a、112b、1
12c、112d(集合的に「112」と呼ぶ)のよう
な一連の少なくとも3個で最大10個のワークステーシ
ョンが組み込まれている。組立てドラムを第1段階組立
てシステム102を通って前進させるのに、各々に1つ
の組立てドラム108が取り付けられた、通常、自動化
誘導車両(AGV)110a、110b、110c、1
10d、110e(集合的に「110」と呼ぶ)と呼ば
れる自己推進装置が用いられる。タイヤ組立てドラム1
08は、それぞれのAGV110に取り付けられたドラ
ム支持体130a、130b、130c、130d、1
30e(集合的に「130」と呼ぶ)によってそれぞ
れ、回転可能に支持されている。タイヤ組立てドラム1
08は、回転軸134を中心としてドラム支持体130
に対して回転する。AGV110は、互いに独立に動作
し、互いに連結されてはおらず、長円形のループで示さ
れている作業経路114に沿って遠隔地から誘導され
る。さらに、組立てドラム108は、それぞれAGVに
取り付けられており、互いに連結されてはいない。作業
経路114は、以下に詳しく論じるように任意の所望の
構成を有してよい。作業経路114は、矢印116の方
向にワークステーション112を通って延びる直線状の
作業軸124を含んでいる。AGV110は、各ワーク
ステーションでタイヤ組立てドラムに1つまたは2つ以
上のタイヤ要素を取り付けることができるように、作業
経路114に沿って、具体的には各ワークステーション
112を通って延びる直線状の作業軸124に沿って、
切り離されたタイヤ組立てドラム108を独立に前進さ
せるように働く。各AGV110がワークステーション
112に同時に到着することが好ましい。しかし、AG
V110が各ワークステーションに全く同じ時間に到着
することは必要条件ではないが、AGVが互いに衝突し
ないことが重要である。たとえば、AGV110aは、
AGV110b、110c、110dがそれぞれワーク
ステーション112b、112c、112dに到着する
のと同時にステーション112aに到着する。他のワー
クステーション間の距離、すなわち112aから112
bまでの距離とは異なる、最後のワークステーション1
12dから第1のワークステーション112aまでの作
業経路114のループに沿った余分の距離のために、作
業経路に沿った組立てドラム108の移動速度を速くす
るために、図1に示されているように組立てドラム10
8eを有する追加的なAGV110eを設けることがで
きる。
【0059】各ワークステーション112はそれぞれ、
取付けドラム118a、118b、118c118d、
118e、118f、118g(集合的に「118」と
呼ぶ)と、供給リール120a、120b、120c、
129d、120e、120f、120g(集合的に
「120」と呼ぶ)と、取入れサーバ126a、126
b、126c、126d(集合的に「126」と呼ぶ)
とを含んでいる。
【0060】各ワークステーション112にある取入れ
サーバ126は通常、作業軸124から後方に間隔を置
いて配置された、図1に示されている引込み位置に配置
される。まずタイヤ組立てドラム108がAGV110
によってワークステーション112まで前進させられる
と、取入れサーバ126が、外側の、矢印138の方向
に作業軸124を横切って移動し、その時点でそのワー
クステーションに配設されているタイヤ組立てドラム1
08に結合される。取入れサーバ126は、タイヤ組立
てドラム108を制御し動作させる動力を供給するよう
に働く。さらに、取入れサーバ126がタイヤ組立てド
ラム108に結合されると、取入れサーバ126に対す
るタイヤ組立てドラムの厳密な長手方向位置が確立され
る。さらに、組立てドラムがワークステーション112
内に位置するとき、組立てドラム108の回転軸134
は取付けドラム118を通る回転軸123に平行に維持
される。組立てドラム108の長手方向の位置決めは、
一定の所定の高さおよび位置に維持されると共に作業軸
124に平行に揃えて維持される、組立てドラム108
を通る回転軸134の位置を変更せずに行われる。組立
てドラム108を通る回転軸134は、組立てドラムが
第1のワークステーション112aから最後のワークス
テーション112dまでの各ワークステーションを通過
し、かつ各ワークステーション間で前進する際に、作業
軸と同一直線になることが好ましい。以下に詳しく論じ
るようにタイヤ組立てドラムにタイヤ組立て要素が取り
付けられた後、取入れサーバ126が組立てドラム10
8から結合解除され、図1に示されるように引込み位置
に戻され、したがって、AGV110は引き続き、作業
経路114に沿って、拘束されずに移動することができ
る。
【0061】取付けドラム118を通る回転軸123
は、垂直方向および水平方向において厳密に作業軸12
4に揃えられる。これにより、取付けドラム118が内
側に組立てドラム108の方へ移動させられ、組立てド
ラム108がワークステーション内に位置していると
き、タイヤ組立て要素は以下に論じるように、厳密に組
立てドラムに取り付けられる。さらに、取付けドラム1
18は、たとえば、取入れサーバ126の前方の表面上
の長手方向基準点128のような、各ワークステーショ
ン112ごとに確立された長手方向基準点128a、1
28b、128c、128d(集合的に「128」と呼
ぶ)に対して、長手方向に作業軸124に沿って厳密に
位置決めされる。取付けドラム118は、AGV110
が取付けドラムに接触せずに第1段階組立てシステム1
02内の各ワークステーション112を通過できるよう
に、通常、作業軸124から離れた位置に配設される。
【0062】タイヤ組立てドラム108が、各ワークス
テーション112ごとに確立された長手方向基準点12
8a、128b、128c、128d(集合的に「12
8」と呼ぶ)に対して、長手方向に作業軸124に沿っ
て位置決めされた後、取付けドラム118は、以下に論
じるようにすでに取付けドラムの外周に取り付けられて
いるタイヤ要素がタイヤ組立てドラム108の外周面に
押し付けられるように、前方に作業軸124の方へ移動
することができる。次に、組立てドラムが回転すること
によって、タイヤ要素が取付けドラム118から組立て
ドラム108に移される。重要な特徴として、各タイヤ
要素は、組立てドラムを通る回転軸134を一定の所定
の高さおよび位置に維持すると共に作業軸124に平行
にかつ同一直線になるように揃えて維持しつつタイヤ組
立てドラム108に取り付けられる。
【0063】タイヤ要素がタイヤドラム108上に移さ
れると、取付けドラム118は最初の位置に戻り、した
がって、タイヤ組立てドラムは、作業軸124の反対側
の取付けドラムから他のタイヤ要素を受け入れるか、ま
たは次のワークステーション112上に移動することが
できる。取付けドラム118は、組立てドラム108に
取り付けられる特定のタイヤ要素に応じて様々な構成の
ドラムであってよい。通常、組立てドラム108が、こ
の構成における、第1のワークステーション112aか
ら始まり最後のワークステーション112dで終わる一
連のステップを通過するにつれて、各ワークステーショ
ン112でそれぞれの異なる要素が取り付けられる。
【0064】供給リール120にはタイヤ要素が巻かれ
ており、供給リール120は、図1に示されているよう
に各取付けドラム118のすぐ後ろに配設されている。
通常、供給リール120から所望の長さのタイヤ要素を
巻き取り、隣接する取付けドラム118の外周面上に巻
き付けることができる。供給リール120が空になった
後、FMS(フレキシブル自動タイヤ組立てシステム)
100が引き続き動作するように、他の完全な供給リー
ルを容易に所定の位置に運ぶことができる。
【0065】図1に示されているように、タイヤ組立て
システム100の好ましい実施形態には、ワークステー
ション112上に保持されているタイヤ組立てドラム1
08を個々に、矢印116で示されている方向に前進さ
せる複数の独立に移動可能な自己駆動AGV110が組
み込まれている。AGV110には、図1に示されてい
るように、ドラム支持体130a、130b、130
c、130d(集合的に「130」と呼ぶ)によってタ
イヤ組立てドラム108が取り付けられている。AGV
110は、工場の床に埋め込まれた案内ワイヤ122に
よって形成される作業経路114に従う。作業経路11
4は、図1に示されているように、第1のワークステー
ション112aから最後のワークステーション112d
まで各ワークステーション112を通過し、次に周回し
て第1のワークステーション112aに戻る長円形の経
路である。ワークステーション112は、作業経路11
4に沿って第1のワークステーション112aから最後
のワークステーション112dまで延びる、共通の直線
状の作業軸124に揃えられ、この作業軸124に沿っ
て間隔を置いて配置されている。AGV案内ワイヤ12
2は、AGV110に制御信号を供給し、ワークステー
ション112を通過するときに作業軸124にほぼ平行
になる。作業経路114は1方向に周回するように示さ
れているが、図示のように、作業経路114から自動タ
イヤ組立てシステム110の反対側に戻る作業経路によ
って形成されるループに類似した追加的なループ(不図
示)を設けることも本発明の条件の範囲内である。さら
に、作業経路114からのスパー132を設け、このス
パー上に、補修、格納、再充電、または他の何らかの目
的のためにAGV110を移動させることができる。A
GV110は、自己駆動式であり、案内ワイヤ122に
従うように自動化されているが、たとえば、無線信号お
よび/または近接スイッチによる外部制御を施すことが
でき、したがって、各ワークステーションにおいて、次
のワークステーション112に進む前に適切な時間の間
停止するか、または必要に応じてスパー132または工
場の床の他のある部分に移動させるように制御すること
ができる。
【0066】図4を参照すると、ビード装填・ビード配
置システム152とカーカス移送システム154とを組
み込んだオーバヘッド構造150の図が示されている。
オーバヘッド構造150は、図1に示されているよう
に、ワークステーション112a、112b、112
c、112d用の空間を形成するように配設された複数
の支持柱156を含んでいる。レール158が支持柱1
56に取り付けられており、第1のワークステーション
から最後のワークステーション112dを越えてある距
離だけ延びている。
【0067】ビード装填システム152は、レール15
8に沿って移動する一対のビードローダ162aおよび
162bを含んでいる。ビード装填システム152は、
図4に示されており、ビードローダ162aおよび16
2b上にビードを取り付ける、ビードローダ140も含
んでいる。ビードローダ162aおよび162bは、以
下に詳しく論じるように、レール158に沿って移動
し、組立てドラム108上にビードを配置し、また、第
1段階組立てシステム102を通って移動する組立てド
ラム108上にビードを配置する。
【0068】カーカス移送システム154は、レール1
58に沿って移動し、完成したタイヤカーカス上に滑
り、このタイヤカーカスをワークステーション112d
内の組立てドラム108から取り外す把持リング装置1
66を含んでいる。次に、把持リング装置166はカー
カス移送装置104の方へ移動し、そこでタイヤカーカ
ス上にトレッド・ベルトパッケージが配置される。
【0069】タイヤ組立てシステム100上でグリーン
タイヤカーカスを組み立てる例示的な動作順序は以下の
とおりである。グリーンタイヤカーカス組立てプロセス
の第1のステップでは、組立てドラム108aを通る回
転軸134が作業軸124に平行に揃えられるように、
AGV110aが空のタイヤ組立てドラム108aを作
業軸124に沿って前進させる。さらに、組立てドラム
108aがワークステーション112a〜112dを通
過する際、組立てドラム108aを通る回転軸134
は、組立てドラム108aを通る回転軸134が常に第
1段階マシン102を通る作業軸124に対して一定の
所定の位置に配置されるように、一定の所定の高さに維
持される。組立てドラム108aは、第1のワークステ
ーション112aに入り、概ね、組立てドラムが取入れ
サーバ126aを越えた所望の停止点に位置するよう
に、停止する。次に、図2に示されている取入れサーバ
の結合ヘッド136a、136b、136c、136d
がドラム支持体130aに揃うまで、取入れサーバ12
6aが外側の、矢印138の方向に作業軸124の方へ
移動する。次に、組立てドラムが、回転軸134を作業
軸124に平行に揃えつつ、作業軸124に沿った厳密
な長手方向位置に配置されるように、取入れサーバ12
6aの結合ヘッド136aがタイヤ組立てドラム108
aに結合される。好ましい実施形態では、取入れサーバ
126によってタイヤ組立てドラム108に/から電力
信号および制御信号が送信される。
【0070】次に、すでに供給リール120bから巻き
取られ取付けドラムの外周面上に移されているタイヤ要
素が、タイヤ組立てドラム108aの外周面に係合する
まで、取付けドラム118bが外側の、矢印141の方
向に作業軸124の方へ移動することができる。次に、
インナーライナ270などのタイヤ要素の第1の層がド
ラムに取り付けられるように組立てドラム108aが回
転する。次に、取付けドラム118aが最初の位置に引
き込まれる。さらに、すでに(2重)供給リール120
bから巻き取られている一対のトウガード272a、2
72bがすでに組立てドラム108aの外周面に取り付
けられているインナーライナ270に押し付けられるま
で、(2重)取付けドラム118aが外側の、矢印13
8の方向に作業軸124の方へ移動させられる。次に、
トウガードがドラム上のインナーライナに取り付けられ
るように、組立てドラム108aが回転する。次に、取
付けドラム118が最初の位置に引き込まれる。
【0071】ワークステーション112aにおいて取付
けプロセスが完了すると、取入れサーバ126aが、タ
イヤ組立てドラム108aをAGV110aから解放
し、結合解除され、AGV110およびタイヤ組立てド
ラム108の経路から外れた位置に引き込まれ、それに
よって、AGV110aはタイヤ組立てドラム108a
を次のワークステーション112bに前進させることが
できる。動作が邪魔されないように、ワークステーショ
ン112内に存在するすべてのAGV110がほぼ同時
に移動する必要がある。前述のように、AGV100は
互いに連結されておらず、組立てドラム108も互いに
連結されてはいない。
【0072】グリーンタイヤカーカス組立てプロセスの
次のステップでは、AGV110aがタイヤ組立てドラ
ム108aを第2のワークステーション112b内に移
動させ、そこで第1のワークステーション112aに関
して説明したのと同様な動作が実行される。すなわち、
取入れサーバ126bが、外側の、矢印138の方向に
作業軸124の方へ移動し、前述のようにタイヤ組立て
ドラム108aが厳密に揃えられるようにこの組立てド
ラムに結合される。この場合、例示的なランフラットタ
イヤの構成において、タイヤ組立てドラムは2つのポケ
ットを有するように形作られている。次に、すでに供給
リール120cから巻き取られ取付けドラムの外周面上
に移されているタイヤインサート要素274a、274
bが、すでにタイヤ組立てドラム108aの外周面に取
り付けられているインナーライナに、それぞれ1つのポ
ケットの上方で係合するまで、取付けドラム118c、
118dが外側の、矢印138の方向に作業軸124の
方へ移動することができる。次に、タイヤインサート2
72a、272bが、すでに組立てドラムに取り付けら
れているインナーライナ270に取り付けられるよう
に、組立てドラム108aが回転する。次に、取付けド
ラム118c、118dが最初の位置に引き込まれる。
さらに、すでに供給リール120dから巻き取られてい
る第1のプライ要素276がすでに組立てドラム108
aの外周面に取り付けられているインサート274a、
274bおよびインナーライナ270に押し付けられる
まで、取付けドラム118c、118dが外側の、矢印
141の方向に作業軸124の方へ移動させられる。次
に、第1のプライ要素276がドラム上に取り付けられ
るように、組立てドラム108aが回転する。次に、取
付けドラム118eが最初の位置に引き込まれる。
【0073】グリーンタイヤカーカス組立てプロセスの
次のステップでは、AGV110aがタイヤ組立てドラ
ム108aを第3のワークステーション112c内に移
動させ、そこで第1および第2のワークステーション1
12aおよび112bに関して説明したのと同様な動作
が実行される。すなわち、組立てドラムの回転軸134
が作業軸124に厳密に揃うように取入れサーバ126
cの結合ヘッドがタイヤ組立てドラム108aに結合さ
れるまで、取入れサーバ126cが、外側の、矢印13
8の方向に作業軸124の方へ移動する。
【0074】次に、すでに供給リール120fから巻き
取られ取付けドラムの外周面上に移されている第2のタ
イヤインサート要素278a、278bが、すでにタイ
ヤ組立てドラム108aの外周面に取り付けられている
第1のプライ276に係合するまで、取付けドラム11
8fが外側の、矢印141の方向に作業軸124の方へ
移動することができる。次に、第2のタイヤインサート
278a、278bが、すでにドラムに取り付けられて
いる第1のプライ276に取り付けられるように、組立
てドラム108aが回転する。次に、取付けドラム11
8fが最初の位置に引き込まれる。さらに、すでに供給
リール120eから巻き取られている第2のプライ要素
280がすでに組立てドラム108aの外周面に取り付
けられている第2のタイヤインサート278a、278
bおよび第1のプライ276に押し付けられるまで、取
付けドラム118gが外側の、矢印138の方向に作業
軸124の方へ移動させられる。次に、第2のプライ要
素280がドラム上に取り付けられるように、組立てド
ラム108aが回転する。次に、取付けドラム118g
が最初の位置に引き込まれる。
【0075】さらに、ワークステーション112cにお
いて、組立てドラムを再び整えることができ、エイペッ
クス284a、284bを有する一対のビード282
a、282bにビードローダ162a、162bが取り
付けられ、エイペックスが所定の位置で付けられる。こ
れに続いて、従来の折返しブラダー(不図示)を使用し
て、アンダーライナ270および上方の第1のプライ2
76および第2のプライ280がビード282a、28
2b上に折り返される。構成に応じて、第2のインサー
ト278a、278bが組立てドラム上に配置される前
に組立てドラム108上に一方のビードを配置すること
ができる。たとえば、最後のステーション112dで組
立てドラムからタイヤカーカスが取り外された後で組立
てドラム108上に一方のビードを配置することができ
る。
【0076】これに続いて、AGV110aがタイヤ組
立てドラム108aを第4のワークステーション112
d内に移動させ、そこで第1、第2、および第3のワー
クステーション112a、112b、および112cに
関して説明したのと同様な動作が実行される。すなわ
ち、組立てドラムの回転軸134が作業軸124に厳密
に揃うように取入れサーバ126dの結合ヘッドがタイ
ヤ組立てドラム108aに結合されるまで、取入れサー
バ126dが、外側の、矢印138の方向に作業軸12
4の方へ移動する。
【0077】次に、すでに供給リール120gから巻き
取られ取付けドラムの外周面上に移されているチェーフ
ァーおよびサイドウォール要素286a、286bが、
すでにタイヤ組立てドラム108aの外周面に取り付け
られている第2のプライ280に係合するまで、取付け
ドラム118gが外側の、矢印138の方向に作業軸1
24の方へ移動することができる。次に、組立てドラム
108aが回転し、それによって、チェーファーおよび
サイドウォール要素286a、286bがビードの位置
の真上の所定の位置に取り付けられ、タイヤカーカスを
形成するように第2のプライに付けられる。次に、取付
けドラム118gが最初の位置に引き込まれる。
【0078】第1段階組立てシステム102上でタイヤ
カーカスが完成すると、米国特許第4684422号で
開示された種類の移送リング166を含むカーカス移送
機構104が、最後のワークステーション112dの組
立てドラム108aからタイヤカーカスを取り外す。
【0079】これに続いて、組立てドラム108aが作
業経路114に沿って最後のステーション112dから
第1のステーション112aまで前進し、一方、他のす
べてのドラムが同時に、前の位置から次のステーション
に前進させられる。
【0080】第2段階マシン106でベルト・トレッド
パッケージ288が組み立てられる。ベルト・トレッド
パッケージ288は、第2段階マシン106から、今や
移送機構104上に位置するタイヤカーカス上に移され
る。グリーンカーカスとトレッド・ベルトパッケージが
共に縫い付けられる。次に、グリーンタイヤカーカスお
よびトレッド・ベルトパッケージが、グリーンタイヤ2
90を形成するように膨らまされる。グリーンタイヤ2
90は、図5に示されているように、移送装置104か
ら取り外され、通常コンベア(不図示)によって成型に
送られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による自動化タイヤ組立てマシンの概略
図である。
【図2】本発明による、取入れステーションに結合され
たタイヤ組立てドラムを示すFMSのワークステーショ
ンの斜視図である。
【図3】本発明による、ドラム支持フレーム上のタイヤ
組立てドラムの側面図である。
【図4】図1の自動化タイヤ組立てマシンと共に使用さ
れる、ビード装填システムとビード配置システムとカー
カス移送装置を組み込んだオーバヘッド構造の概略図で
ある。
【図5】本発明によって製造できる代表的なランフラッ
トタイヤタイヤ構造の断面図である。
【符号の説明】
100 自動タイヤ組立てシステム 102 第1段階タイヤ組立てシステム 106 第2段階組立てシステム 108a、108b、108c、108d、108e
タイヤ組立てドラム 110a、110b、110c、110d、110e
自動化誘導車両 112a、112b、112c、112d ワークス
テーション 114 作業経路 118a、118b、118c、118d、118e、
118f、118g取付けドラム 120a、120b、120c、120d、120e、
120f、120g供給リール 124 作業軸 126a、126b、126c、126d 取入れサ
ーバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590002976 1144 East Market Stre et,Akron,Ohio 44316− 0001,U.S.A. (72)発明者 ロナルド ベル ゼ ルクセンブルク国 エル−9834 オルツム ル プランシパル 22 (72)発明者 ジョン コルビョエル ルドセス ルクセンブルク国 エル−7790 ビサン ル カルル−フレドリク メルシュ 67 (72)発明者 ミシェル ルメル ベルギー国 ベ−6720 アベイ−ラ−ニュ ーブ ル エミル ボドリュ 55 (72)発明者 ブリュアン ジョン マッコイ ルクセンブルク国 エル−8384 クーリク ル ド ウィンドフ 31ア (72)発明者 フランセスコ ソルス ルクセンブルク国 エル−8552 オベルパ ルラン プラチネレ 25 (72)発明者 ファブリス アルリ マルタン ベルギー国 ベ−6760 ヴィルトン アヴ ェニュ ブヴィ 42ベ Fターム(参考) 4F212 AH20 AM19 AM21 VA18 VK01 VK55

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のタイヤカーカスを同時に組み立て
    る方法において、 一連の少なくとも第1、第2、および第3のワークステ
    ーション(112)であって、各ワークステーション
    が、前記少なくとも第1、第2、および第3のワークス
    テーションを通って延びる作業軸(124)に沿った所
    定の位置にあるワークステーションを確立するステップ
    と、 少なくとも第1、第2、および第3の切り離されたタイ
    ヤ組立てドラム(108)を、前記少なくとも第1、第
    2、および第3のワークステーションを通って延びる前
    記作業軸(124)に沿って前進させるステップと、 前記タイヤ組立てドラムを動作させる、前記各ワークス
    テーション(112)にある取入れサーバ(126)
    に、前記タイヤ組立てドラム(108)を結合するステ
    ップと、 前記第1、第2、および第3のワークステーション(1
    12)の各々において前記第1、第2、および第3のタ
    イヤ組立てドラム(108)に1つまたは2つ以上のタ
    イヤ要素を取り付けるステップとを含む複数のタイヤカ
    ーカスを同時に組み立てる方法。
  2. 【請求項2】 前記少なくとも第1、第2、および第3
    のステーション(112)のうちの最後のステーション
    にある結果として得られたグリーンタイヤカーカスを取
    り外すステップと、 前記少なくとも第1、第2、および第3のワークステー
    ション(112)のうちの前記最後のワークステーショ
    ン(112d)において前記グリーンタイヤカーカスが
    取り外された後で、前記タイヤ組立てドラム(108)
    を前記第1のワークステーション(112a)に前進さ
    せるステップとを含む請求項1に記載の、複数のタイヤ
    カーカスを同時に組み立てる方法。
  3. 【請求項3】 前記切り離されたタイヤ組立てドラム
    (108)の各々を前記作業軸(124)に沿って独立
    に前進させるステップを含む請求項1に記載の、複数の
    タイヤカーカスを同時に組み立てる方法。
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